專利名稱：一種機(jī)械手爬桿器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及爬桿工具，尤其涉及一種機(jī)械手爬桿器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代生活中，高空作業(yè)不斷增加，如高樓清洗、油漆、噴涂料、救護(hù)、大橋纜繩的檢查和維護(hù)、電力系統(tǒng)架設(shè)電纜、維修、瓷瓶清潔等。這些工作給高空作業(yè)的工作人員帶來了很大的部安因素。為此貨物或工作人員都需要一個(gè)安全可靠的爬桿器來沿相應(yīng)的爬桿進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有的爬桿器如中國(guó)專利200620088771. I公開的“一種氣動(dòng)爬桿機(jī)器人”，該爬桿機(jī)器人包括支架及設(shè)置于支架前側(cè)的用于與相應(yīng)爬桿夾持或脫開配合的上、下爬爪，上、下爬爪分別包括至少一對(duì)上、下開合爪體和受推拉力后控制對(duì)應(yīng)上、下開合爪體開合動(dòng)作 的上、下動(dòng)力輸入端，上、下動(dòng)力輸入端上分別對(duì)應(yīng)傳動(dòng)連接有上、下水平氣缸。上、下爬爪之間還設(shè)有與所述上、下爬爪協(xié)同配合而使爬桿其沿相應(yīng)爬桿爬升的垂直氣缸。當(dāng)需沿相應(yīng)爬桿向上爬動(dòng)時(shí)，第一步，下水平氣缸驅(qū)動(dòng)向下爬爪施加推力以使下爬爪與相應(yīng)爬桿夾持固定，垂直氣缸驅(qū)動(dòng)上爬爪相對(duì)下爬爪向上運(yùn)動(dòng)后，上水平氣缸向上爬爪施加推力以使上爬爪與相應(yīng)爬桿夾持固定；第二步，下水平氣缸向下爬爪施加拉力以使下爬爪脫開相應(yīng)爬桿，垂直氣缸驅(qū)動(dòng)下爬爪相對(duì)上爬爪向上運(yùn)動(dòng)，隨后下水平氣缸向下爬爪施加推力以使下爬爪與相應(yīng)爬桿夾持固定，如此往復(fù)完成的完成沿爬桿的向上爬行動(dòng)作。但是該爬桿機(jī)器人存在的問題在于上爬爪的爬行動(dòng)作和上爬爪與相應(yīng)爬桿的夾持、脫開動(dòng)作是由兩個(gè)獨(dú)立的氣缸來控制，即需要兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來控制上爬爪的爬行動(dòng)作和上爬爪的夾持、脫開動(dòng)作，兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大大增加了在向上爬桿時(shí)上爬爪爬行動(dòng)作和夾持動(dòng)作的不協(xié)調(diào)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在向上爬桿時(shí)，動(dòng)作較為協(xié)調(diào)的機(jī)械手爬桿器。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種機(jī)械手爬桿器，包括支架及設(shè)置于支架前側(cè)的用于與相應(yīng)爬桿夾持和脫開配合的上、下爬爪，所述的上爬爪包括至少一對(duì)上開合爪體和受推拉力后控制對(duì)應(yīng)上開合爪體開合動(dòng)作的上動(dòng)力輸入端；所述的下爬爪包括至少一對(duì)下開合爪體和受推拉力后控制所述對(duì)應(yīng)下開合爪體開合動(dòng)作的下動(dòng)力輸入端，支架上還設(shè)有與所述下動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接并向其施加推拉力的下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的上、下爬爪之間還設(shè)有與所述上、下爬爪協(xié)同配合而使機(jī)械手爬桿其沿相應(yīng)爬桿爬升的升降機(jī)構(gòu)，所述的上動(dòng)力輸入端受拉力后控制所述上開合爪體與相應(yīng)爬桿夾持配合；所述上動(dòng)力輸入端受推力后控制所述上開合爪體與相應(yīng)爬桿脫開配合，所述的升降機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)并相對(duì)所述支架可升降運(yùn)動(dòng)的升降桿，升降桿的上端沿前后方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有與所述上動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接并向所述上動(dòng)力輸入端施加推拉力的橫向滑桿，支架上沿上下方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有滑塊，所述的機(jī)械手爬桿器還包括上端與所述橫向滑桿鉸接相連、下端與所述滑塊鉸接相連的連桿機(jī)構(gòu)，所述的支架上設(shè)有在升降桿上升時(shí)與所述滑塊擋止配合以使所述連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿后移后對(duì)所述上動(dòng)力輸入端施加拉カ的上限位結(jié)構(gòu)；所述的支架上還設(shè)有在支架上升時(shí)與所述滑塊擋止配合以使連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿前移后對(duì)所述上動(dòng)カ輸入端施加推力的下限位結(jié)構(gòu)。所述的橫向滑桿通過所述升降桿上端固連的支撐架與所述的升降桿導(dǎo)向滑動(dòng)裝配，所述的上開合爪體為ー對(duì)凹ロ相対的弧形爪體，所述的上爬爪還包括與所述ー對(duì)弧形爪體傳動(dòng)連接的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括后端與所述橫向滑桿鉸接相連的第一對(duì)交叉活動(dòng)臂和中部與所述支撐架鉸接相連的第二對(duì)交叉活動(dòng)臂，所述第一對(duì)交叉活動(dòng)臂中的各活動(dòng)臂的前端分別與第二對(duì)交叉活動(dòng)臂中的各活動(dòng)臂的后端對(duì)應(yīng)鉸接相連，所述第二對(duì)交叉活動(dòng)臂中的各活動(dòng)臂的前端分別與所述對(duì)應(yīng)的弧形爪體固連，所述的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成了所述的動(dòng)力輸入端。 所述支撐架的前端設(shè)有朝前延伸的延伸臂，所述延伸臂的前端固連有向下延伸的鉸接軸，所述第二對(duì)交叉活動(dòng)臂的中部通過所述的鉸接軸實(shí)現(xiàn)與所述支撐架的鉸接相連。所述的連桿機(jī)構(gòu)包括兩片并列設(shè)置且上端均與所述橫向滑桿鉸接相連的L型連接片，所述的連桿機(jī)構(gòu)還包括上端與所述兩個(gè)L型連接片的下端鉸接相連的中間連接片，所述中間連接片的下端與所述的滑塊鉸接相連。所述的支撐架的結(jié)構(gòu)為具有柱形內(nèi)腔的套裝結(jié)構(gòu)，所述支撐架遠(yuǎn)離所述上爬爪的一端固連有軸套端蓋，軸套端蓋上開有導(dǎo)向孔，所述的橫向滑桿的結(jié)構(gòu)為階梯軸結(jié)構(gòu)，階梯軸結(jié)構(gòu)的大徑段與所述支撐架的柱形內(nèi)腔吻合滑動(dòng)導(dǎo)向配合；階梯軸結(jié)構(gòu)的小徑段由所述軸套端蓋的導(dǎo)向孔中穿出并與所述的導(dǎo)向孔的孔壁吻合滑動(dòng)導(dǎo)向配合，所述軸端蓋與所述大徑段之間的橫向滑桿外周套設(shè)有彈簧。所述的升降桿上固連有齒條結(jié)構(gòu)，所述的動(dòng)力源包括于所述支架上安裝的通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述齒條結(jié)構(gòu)哨合傳動(dòng)的減速電機(jī)。所述的支架為ー箱體結(jié)構(gòu)。所述的箱體結(jié)構(gòu)包括上箱蓋和下箱蓋，所述的升降桿貫穿所述的上、下箱蓋，所述的上箱蓋固連有長(zhǎng)度沿上下方向延伸的導(dǎo)向柱，所述的滑塊導(dǎo)向滑動(dòng)裝配于所述的導(dǎo)向柱上，所述的上箱蓋構(gòu)成了所述的下限位結(jié)構(gòu)，所述的上限位結(jié)構(gòu)為固連于所述導(dǎo)向柱上端的限位板。所述支架與所述下爬爪的對(duì)應(yīng)位置處固連有下爬爪外軸套，下爬爪外軸套的后端設(shè)有下爬爪軸套端蓋，下爬爪軸套端蓋上開有內(nèi)軸導(dǎo)向孔，下爬爪外軸套中沿前后方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有階梯軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)軸，內(nèi)軸的前端與所述下爬爪傳動(dòng)連接，內(nèi)軸的小徑段由所述的內(nèi)軸導(dǎo)向孔中穿出，所述下爬爪軸套端蓋與所述內(nèi)軸之間的小徑段外周套設(shè)有彈簧，所述的下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括于所述支架上固連的并通過鋼絲繩與所述內(nèi)軸的小徑段傳動(dòng)連接的舵機(jī)。所述的支架上于所述上、下爬爪之間設(shè)有夾持架，所述的夾持架上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有一對(duì)用于與相應(yīng)爬桿夾持導(dǎo)向配合的夾持滾輪；所述的支架與至少ー個(gè)夾持滾輪間頂配有頂簧。所述的支架上還設(shè)有控制所述減速電機(jī)正反轉(zhuǎn)和所述舵機(jī)角度偏轉(zhuǎn)的單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果為當(dāng)需要該機(jī)械手爬桿器沿相應(yīng)爬桿向上爬行時(shí)，第一歩，下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下爬爪與相應(yīng)爬桿夾持固定，升降桿在動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，升降桿在向上運(yùn)動(dòng)的過程中帶動(dòng)橫向滑桿、上爬爪和連桿機(jī)構(gòu)一同向上運(yùn)動(dòng)，隨后連桿機(jī)構(gòu)的滑塊與機(jī)架上固連的上限位結(jié)構(gòu)擋止配合，隨著升降桿的繼續(xù)上升，橫向滑桿在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下對(duì)上爬爪動(dòng)力輸入端施加拉カ并使上開合爪體與相應(yīng)爬桿夾持固定；第二歩，下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下爬爪與相應(yīng)爬桿脫開，此時(shí)由于升降桿的上端通過上爬爪與爬桿固連，動(dòng)カ源驅(qū)動(dòng)升降桿向下運(yùn)動(dòng)，即支架相對(duì)升降桿向上運(yùn)動(dòng)，支架帶動(dòng)下限位結(jié)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)，在下限位結(jié)構(gòu)與滑塊擋止配合后，支架繼續(xù)上移，橫向滑桿在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上動(dòng)力輸入端施加推力并使上開合爪體與相應(yīng)爬桿脫開，然后再通過下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下爬爪與相應(yīng) 爬桿夾持固定，如此往復(fù)動(dòng)作，便可完成該機(jī)械手爬桿器的沿爬桿向上爬行動(dòng)作。通過橫向滑桿、連桿機(jī)構(gòu)、滑塊和上、下限位結(jié)構(gòu)的共同作用，使支架的升降動(dòng)作完成后，上爬爪與爬桿的夾持、脫開動(dòng)作便自動(dòng)開始，機(jī)械手爬桿器在向上爬桿時(shí)的爬桿動(dòng)作相當(dāng)協(xié)調(diào)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I中夾持架的結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖I中上爬爪、連桿機(jī)構(gòu)、和升降桿的配合示意 圖4是圖3的俯視 圖5是本發(fā)明實(shí)施例2中上爬爪、橫向滑桿和支撐架的配合示意圖。
具體實(shí)施例方式一種機(jī)械手爬桿器的實(shí)施例I如圖f 4所示包括箱體結(jié)構(gòu)的支架4，支架的四周均圍設(shè)有箱蓋，支架4的前側(cè)設(shè)有用干與相應(yīng)爬桿夾持和脫開配合的上爬爪19和下爬爪11，上爬爪19包括一對(duì)上開合爪體和受推拉力后控制該對(duì)上開合爪體開合動(dòng)作的上動(dòng)カ輸入端；下爬爪11包括一對(duì)下開合爪體和受推拉力后控制該對(duì)下開合爪體開合動(dòng)作的下動(dòng)カ輸入端。上、下爬爪之間還設(shè)有與所述上、下爬爪協(xié)同配合而使機(jī)械手爬桿其沿相應(yīng)爬桿爬升的升降機(jī)構(gòu)。支架4中沿上下方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有貫穿支架4的上箱蓋33和下箱蓋8的升降桿7，升降桿7上一體設(shè)有齒條結(jié)構(gòu)6，支架4上還設(shè)有滑動(dòng)套設(shè)于升降桿7的上下兩端以對(duì)齒條結(jié)構(gòu)6進(jìn)行擋止限位的上齒條限位結(jié)構(gòu)(圖中未示出)和下齒條限位結(jié)構(gòu)9。支架4的前箱蓋21內(nèi)側(cè)固連有減速電機(jī)13，減速電機(jī)13的動(dòng)カ輸出端通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒條結(jié)構(gòu)6嚙合傳動(dòng)以帶動(dòng)升降桿7相對(duì)支架4做升降運(yùn)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固連于減速電機(jī)13輸出軸上的小齒輪I和分別與小齒輪I和齒條結(jié)構(gòu)6嚙合傳動(dòng)的大齒輪2。在支架4的上箱蓋23外側(cè)固連有兩個(gè)與升降桿7并列設(shè)置的導(dǎo)向柱14，兩個(gè)導(dǎo)向柱14的上端固連有限位板27，升降桿7的上端由限位板27中穿出并與限位板27導(dǎo)向配合，升降桿7的上端固連有支撐架24，支撐架24為具有內(nèi)腔的套狀結(jié)構(gòu)，支撐架24的后端設(shè)有軸端蓋25，軸端蓋25的中心開有導(dǎo)向孔26，支撐架24的內(nèi)腔中沿前后方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有階梯軸結(jié)構(gòu)的橫向滑桿29，橫向滑桿29的大徑段29-2與支撐架24的柱形內(nèi)腔吻合滑動(dòng)導(dǎo)向配合，階梯軸29的小徑段29-1由軸端蓋25的導(dǎo)向孔26中穿出并與導(dǎo)向孔26的孔壁吻合滑動(dòng)導(dǎo)向配合，軸端蓋25與大徑段29-2之間的橫向滑桿29外周套設(shè)有彈簧30。支架4與下爬爪11的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有與支撐架24和橫向滑桿29相同結(jié)構(gòu)的下爬爪外軸套和沿前后方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配于下爬爪外軸套中的階梯軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)軸，下爬爪外軸套的后端設(shè)有下爬爪軸套端蓋，下爬爪軸套端蓋上開有內(nèi)軸導(dǎo)向孔，內(nèi)軸的前端與下爬爪11的下動(dòng)カ輸入端傳動(dòng)連接，內(nèi)軸的大徑段與下爬爪軸套導(dǎo)向滑動(dòng)配合，內(nèi)軸的小徑段由內(nèi)軸導(dǎo)向孔中穿出，在內(nèi)軸的大徑段與軸端蓋之間的內(nèi)軸小徑段外周套設(shè)有彈簧，支架4的前箱蓋21內(nèi)側(cè)固連有通過鋼絲繩與內(nèi)軸的小徑段傳動(dòng)連接的舵機(jī)10，通過舵機(jī)10的偏轉(zhuǎn)拉動(dòng)鋼絲繩以使內(nèi)軸對(duì)下動(dòng)カ輸入端施加拉カ而使下開合爪體與相應(yīng)爬桿夾持配合，當(dāng)舵機(jī)10不偏轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)軸在彈簧的復(fù)位作用下向下爬爪11的下動(dòng)カ輸入端施加推力而使下爬爪11的下開合爪體與爬桿脫開配合。其中一根導(dǎo)向柱14上導(dǎo)向滑動(dòng)裝配有滑塊15，限位板27構(gòu)成了滑塊15在滑動(dòng)過程中的上限位結(jié)構(gòu)，支架4的上箱蓋33構(gòu)成了滑塊15在滑動(dòng)過程中的下限位結(jié)構(gòu)，橫向滑桿29與滑塊15之間設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)包括兩片沿左右方向并列設(shè)置井上端均與橫向滑桿29鉸接相連的L形連接片17，連桿機(jī)構(gòu)還包括上端與兩片L形連接片17的下端鉸接相連、下端與滑塊15鉸接相連的中間連接片16，在升降桿7上升吋，限位板27與滑塊15擋止配合，滑塊15通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿29后移對(duì)上爬爪19施加拉カ以使上爬爪19與相應(yīng)爬桿夾持配合；當(dāng)支架4上升吋，上箱蓋33與滑塊15擋止配合，滑塊15通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿29前移對(duì)上爬爪19施加推力以使上爬爪19與相應(yīng)爬桿脫開配合。上、下爬爪的結(jié)構(gòu)相同，上、下開合爪體均均由一對(duì)凹ロ相對(duì)且受拉カ后相對(duì)運(yùn)動(dòng)、受推力后向背運(yùn)動(dòng)的弧形爪體構(gòu)成，上、下動(dòng)カ輸入端均有與對(duì)應(yīng)弧形爪體傳動(dòng)連接的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，弧形爪體的外周均套設(shè)有增加摩擦力用的摩擦套20，剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括前后設(shè)置的第二對(duì)交叉活動(dòng)臂32和第一對(duì)交叉活動(dòng)臂31，第二對(duì)交叉活動(dòng)臂32的前端與對(duì)應(yīng)的弧形爪體固定連接，第二對(duì)交叉活動(dòng)臂32的后端與對(duì)應(yīng)第一對(duì)交叉活動(dòng)臂31的前端鉸接相連，其中與上爬爪19對(duì)應(yīng)的第一對(duì)交叉活動(dòng)臂31的后端與橫向滑桿29的前端鉸接相連，與下爬爪11對(duì)應(yīng)的第一對(duì)交叉活動(dòng)臂31的后端與內(nèi)軸的前端鉸接相連；支撐架24與下爬爪外軸套的前端分別設(shè)有朝前延伸的上延伸臂23和下延伸臂34，所述上、下延伸臂的前端固連有向下延伸的上、下鉸接軸，其中上鉸接軸22為傾斜設(shè)置的鉸接軸，上鉸接軸22與豎直方向成10 20 的夾角，與上爬爪19對(duì)應(yīng)的第二對(duì)交叉活動(dòng)臂32的中部通過上鉸接軸32實(shí)現(xiàn)與支撐架24的鉸接相連，與下爬爪11對(duì)應(yīng)的第二對(duì)交叉活動(dòng)臂32的中部通過下鉸接軸實(shí)現(xiàn)與下爬爪外軸套的鉸接相連。上鉸接軸22的下端還通過螺母固連有朝前延伸并用于支撐相應(yīng)爬桿的弾性撐片18。支架4上還設(shè)有控制所述減速電機(jī)13正反轉(zhuǎn)和所述舵機(jī)10角度偏轉(zhuǎn)的單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)，單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)包括單片機(jī)3、集成電路、控制開關(guān)和電源5，其中單片機(jī)3與控制開關(guān)控制連接，控制開關(guān)與減速電機(jī)13和舵機(jī)10控制連接，在單片機(jī)3上寫入控制程序，控制開關(guān)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制減速電機(jī)13正反轉(zhuǎn)和舵機(jī)10固定角度偏轉(zhuǎn)。支架4的前箱蓋21外側(cè)設(shè)有夾持架12，夾持架12包括兩根沿左右方向并列設(shè)置且延伸方向均向前延伸的左懸臂12-1和右懸臂12-4，左、右懸臂的前端連接有前連接桿12-3，左、右懸臂的后端與支架4的前箱蓋21固定連接，前連接桿12-3和支架4的前箱蓋21外側(cè)還設(shè)有兩對(duì)朝向相対的前中間懸臂12-2和后中間懸臂12-7，兩對(duì)中間懸臂間轉(zhuǎn)動(dòng) 裝配有一對(duì)用于與相應(yīng)爬桿夾持導(dǎo)向配合的前夾持滾輪28-1和后夾持滾輪28-2，前、后夾持滾輪的外周設(shè)有與相應(yīng)爬桿導(dǎo)向配合的內(nèi)凹弧面，后中間懸臂12-7內(nèi)開有沿前后方向延伸的內(nèi)孔，內(nèi)孔中導(dǎo)向滑動(dòng)裝配有ー對(duì)滾輪滑塊12-6，后夾持滾輪28-2的滾軸的左右兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在兩個(gè)滾輪滑塊12-6上，內(nèi)孔中設(shè)有ー對(duì)向?qū)?yīng)滾輪滑塊12-6施加推力的頂簧12-5。其中左懸臂12-1為可拆懸臂,支架4的前箱蓋21外側(cè)與左懸臂12_1的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有與左懸臂12-1導(dǎo)向限位配合的滑槽40，后中間懸臂12-7上還固連有連接軸41，連接軸41由左懸臂12-1中穿過并通過銷釘12-8與左懸臂12_1連接。通過左懸臂12_1與連接軸41的配合可以自由的將兩個(gè)夾持輪卡裝在相應(yīng)的爬桿上。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，橫向滑桿29還可以直接導(dǎo)向滑動(dòng)裝配于升降桿7的上端；上、下開合爪體的對(duì)數(shù)還可以是兩對(duì)、三對(duì)或更多；升降桿7上的齒條結(jié)構(gòu)6還可以不設(shè)，此時(shí)，可以通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降桿的升降動(dòng)作；當(dāng)然，還可以通過氣缸或油缸來實(shí)現(xiàn)對(duì)升降桿升降動(dòng)作的控制；連桿機(jī)構(gòu)還可以只包括ー個(gè)連接片，該連接片的上端與橫 向滑桿鉸接相連，連接片的下端與滑塊鉸接相連；當(dāng)然滑塊15還可以通過升降桿7導(dǎo)向滑動(dòng)裝配干支架4上；與下爬爪11對(duì)應(yīng)的下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以被油缸、氣缸或曲柄連桿機(jī)構(gòu)代替；當(dāng)然下爬爪的結(jié)構(gòu)還可被中國(guó)專利20062008877L I中公開的受推力夾持、受拉カ脫開的爬爪結(jié)構(gòu)代替；當(dāng)然單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)也可以采用遠(yuǎn)程控制；當(dāng)然還可以采用在上、下限位結(jié)構(gòu)處設(shè)置形成開關(guān)來控制舵機(jī)10的偏轉(zhuǎn)。在需要向上爬桿時(shí)，先將兩個(gè)夾持滾輪卡裝的爬桿上，夾持架12為除上、下爬爪外為機(jī)械手爬桿器提供第三個(gè)支撐點(diǎn)，通過兩個(gè)夾持滾輪的配合増加了該機(jī)械手爬桿器的穩(wěn)定性，舵機(jī)10偏轉(zhuǎn)，鋼絲繩拉動(dòng)內(nèi)軸后移并對(duì)下爬爪11的下開合爪體施加拉力，下開合爪體在拉カ的作用下與爬桿夾持固定。減速電機(jī)13正轉(zhuǎn)，通過齒輪齒條的嚙合傳動(dòng)，升降桿7帶動(dòng)支撐架24、橫向滑桿29、上爬爪19、連桿機(jī)構(gòu)和滑塊15上移，當(dāng)滑塊15與限位板27擋止配合后，升降桿7繼續(xù)上移，連桿機(jī)構(gòu)在滑塊15的限位下拉動(dòng)橫向滑桿29后移并對(duì)上爬爪19對(duì)應(yīng)的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)施加拉力，上爬爪19的上開合爪體在拉カ的作用下與爬桿夾持固定。舵機(jī)10回偏，內(nèi)軸在彈簧的作用下向下爬爪11對(duì)應(yīng)的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)施加推力，下爬爪11的下開合爪體與爬桿脫開，減速電機(jī)13反轉(zhuǎn)，上鉸接軸22使上爬爪19與水平位置成10 20 的夾角，升降桿7可在上爬爪19與爬桿的摩擦自鎖與弾性擋片18共同作用下與爬桿保持固定，所以整個(gè)支架4上移，當(dāng)支架4的上箱蓋33與滑塊15擋止配合后，連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿29前移并向上爬爪19對(duì)應(yīng)的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)施加推力，上爬爪19的上開合爪體在推力的作用下與爬桿脫開，隨后下爬爪11的下開合爪體與爬桿夾持固定，之后重復(fù)上述過程便可完成向上的爬桿動(dòng)作。在機(jī)械手爬桿器需要向下爬桿時(shí)，上、下爬爪均與爬桿脫開，在兩個(gè)夾持滾輪的作用下，機(jī)械手爬桿其緩慢下滑，快到底面時(shí)通過控制下爬爪11來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手爬桿器的固定。一種機(jī)械手爬桿器的實(shí)施例2如圖5所示與實(shí)施I不同的是，支撐架47上設(shè)有導(dǎo)向方向沿前后方向延伸的第一導(dǎo)軌42和第二導(dǎo)軌，橫向滑桿43導(dǎo)向滑動(dòng)裝配于第二導(dǎo)軌上，上爬爪包括與支撐架47固連的固定部分45和導(dǎo)向滑動(dòng)裝配于第一導(dǎo)軌上的活動(dòng)部分46，活動(dòng)部分46通過兩個(gè)鉸接片44與橫向滑桿43傳動(dòng)連接，兩個(gè)鉸接片44的前端與活動(dòng)部分46鉸接相連，兩個(gè)鉸接片的后端與橫向滑桿43的前端鉸接相連。圖中48表示用于夾持相應(yīng)爬桿的弧形凹ロ。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械手爬桿器，包括支架及設(shè)置于支架前側(cè)的用干與相應(yīng)爬桿夾持和脫開配合的上、下爬爪，所述的上爬爪包括至少ー對(duì)上開合爪體和受推拉力后控制對(duì)應(yīng)上開合爪體開合動(dòng)作的上動(dòng)カ輸入端；所述的下爬爪包括至少ー對(duì)下開合爪體和受推拉カ后控制所述對(duì)應(yīng)下開合爪體開合動(dòng)作的下動(dòng)カ輸入端，支架上還設(shè)有與所述下動(dòng)カ輸入端傳動(dòng)連接并向其施加推拉カ的下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的上、下爬爪之間還設(shè)有與所述上、下爬爪協(xié)同配合而使機(jī)械手爬桿其沿相應(yīng)爬桿爬升的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的上動(dòng)カ輸入端受拉力后控制所述上開合爪體與相應(yīng)爬桿夾持配合；所述上動(dòng)カ輸入端受推力后控制所述上開合爪體與相應(yīng)爬桿脫開配合，所述的升降機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)カ源驅(qū)動(dòng)并相對(duì)所述支架可升降運(yùn)動(dòng)的升降桿，升降桿的上端沿前后方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有與所述上動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接井向所述上動(dòng)力輸入端施加推拉カ的橫向滑桿，支架上沿上下方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有滑塊，所述的機(jī)械手爬桿器還包括上端與所述橫向滑桿鉸接相連、下端與所述滑塊鉸接相連的連桿機(jī)構(gòu)，所述的支架上設(shè)有在升降桿上升時(shí)與所述滑塊擋止配合以使所述連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿后移后對(duì)所述上動(dòng)カ輸入端施加拉カ的上限位結(jié)構(gòu)；所述的支架上還設(shè)有在支架上升時(shí)與所述滑塊擋止配合以使連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿前移后對(duì)所述上動(dòng)カ輸入端施加推力的下限位結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的橫向滑桿通過所述升降桿上端固連的支撐架與所述的升降桿導(dǎo)向滑動(dòng)裝配，所述的上開合爪體為ー對(duì)凹ロ相対的弧形爪體,所述的上爬爪還包括與所述ー對(duì)弧形爪體傳動(dòng)連接的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括后端與所述橫向滑桿鉸接相連的第一對(duì)交叉活動(dòng)臂和中部與所述支撐架鉸接相連的第二對(duì)交叉活動(dòng)臂，所述第一對(duì)交叉活動(dòng)臂中的各活動(dòng)臂的前端分別與第二對(duì)交叉活動(dòng)臂中的各活動(dòng)臂的后端對(duì)應(yīng)鉸接相連，所述第二對(duì)交叉活動(dòng)臂中的各活動(dòng)臂的前端分別與所述對(duì)應(yīng)的弧形爪體固連，所述的剪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成了所述的動(dòng)カ輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述支撐架的前端設(shè)有朝前延伸的延伸臂，所述延伸臂的前端固連有向下延伸的鉸接軸，所述第二對(duì)交叉活動(dòng)臂的中部通過所述的鉸接軸實(shí)現(xiàn)與所述支撐架的鉸接相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3任意一項(xiàng)所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的連桿機(jī)構(gòu)包括兩片并列設(shè)置且上端均與所述橫向滑桿鉸接相連的L型連接片，所述的連桿機(jī)構(gòu)還包括上端與所述兩個(gè)L型連接片的下端鉸接相連的中間連接片，所述中間連接片的下端與所述的滑塊鉸接相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的支撐架的結(jié)構(gòu)為具有柱形內(nèi)腔的套裝結(jié)構(gòu)，所述支撐架遠(yuǎn)離所述上爬爪的一端固連有軸套端蓋，軸套端蓋上開有導(dǎo)向孔，所述的橫向滑桿的結(jié)構(gòu)為階梯軸結(jié)構(gòu)，階梯軸結(jié)構(gòu)的大徑段與所述支撐架的柱形內(nèi)腔吻合滑動(dòng)導(dǎo)向配合；階梯軸結(jié)構(gòu)的小徑段由所述軸套端蓋的導(dǎo)向孔中穿出并與所述的導(dǎo)向孔的孔壁吻合滑動(dòng)導(dǎo)向配合，所述軸端蓋與所述大徑段之間的橫向滑桿外周套設(shè)有彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的升降桿上固連有齒條結(jié)構(gòu)，所述的動(dòng)力源包括于所述支架上安裝的通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述齒條結(jié)構(gòu)嚙合傳動(dòng)的減速電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的支架為ー箱體結(jié)構(gòu)，所述的箱體結(jié)構(gòu)包括上箱蓋和下箱蓋，所述的升降桿貫穿所述的上、下箱蓋，所述的上箱蓋固連有長(zhǎng)度沿上下方向延伸的導(dǎo)向柱，所述的滑塊導(dǎo)向滑動(dòng)裝配于所述的導(dǎo)向柱上，所述的上箱蓋構(gòu)成了所述的下限位結(jié)構(gòu)，所述的上限位結(jié)構(gòu)為固連于所述導(dǎo)向柱上端的限位板。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述支架與所述下爬爪的對(duì)應(yīng)位置處固連有下爬爪外軸套，下爬爪外軸套的后端設(shè)有下爬爪軸套端蓋，下爬爪軸套端蓋上開有內(nèi)軸導(dǎo)向孔，下爬爪外軸套中沿前后方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有階梯軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)軸，內(nèi)軸的前端與所述下爬爪傳動(dòng)連接，內(nèi)軸的小徑段由所述的內(nèi)軸導(dǎo)向孔中穿出，所述下爬爪軸套端蓋與所述內(nèi)軸之間的小徑段外周套設(shè)有彈簧，所述的下爬爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括于所述支架上固連的并通過鋼絲繩與所述內(nèi)軸的小徑段傳動(dòng)連接的舵機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的支架上于所述上、下爬爪之間設(shè)有夾持架，所述的夾持架上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有一對(duì)用于與相應(yīng)爬桿夾持導(dǎo)向配合的夾持滾輪；所述的支架與至少ー個(gè)夾持滾輪間頂配有頂簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械手爬桿器，其特征在于所述的支架上還設(shè)有控制所述減速電機(jī)正反轉(zhuǎn)和所述舵機(jī)角度偏轉(zhuǎn)的單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械手爬桿器，爬桿器的上動(dòng)力輸入端受拉、推力后分別控制上開合爪體與相應(yīng)爬桿夾持配合和脫開配合，升降機(jī)構(gòu)包括相對(duì)支架可升降運(yùn)動(dòng)的升降桿，升降桿的上端導(dǎo)向滑動(dòng)裝配有與上動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接并向上動(dòng)力輸入端施加推拉力的橫向滑桿，支架上沿上下方向?qū)蚧瑒?dòng)裝配有滑塊，機(jī)械手爬桿器還包括上端與橫向滑桿鉸接相連、下端與滑塊鉸接相連的連桿機(jī)構(gòu)，支架上設(shè)有在升降桿上升時(shí)與滑塊擋止配合以使連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿后移后對(duì)上動(dòng)力輸入端施加拉力的上限位結(jié)構(gòu)；支架上還設(shè)有在支架上升時(shí)與滑塊擋止配合以使連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫向滑桿前移后對(duì)上動(dòng)力輸入端施加推力的下限位結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了一種動(dòng)作較為協(xié)調(diào)的機(jī)械手爬桿器。
文檔編號(hào)B25J11/00GK102689308SQ201210001389
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者李斯文, 溫鵬博, 薛坤鵬, 賈慧鵬, 靳楠, 馬松強(qiáng) 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)